單洞雙線地鐵隧道排煙道板施工技術(shù)研究

武慧韜

（中鐵建南方建設(shè)投資有限公司，廣東深圳 518035）

1 引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展， 越來越多的長(zhǎng)距離穿江越海隧道選用大直徑斷面隧道施工， 大直徑隧道由于其排煙通風(fēng)的考慮，往往需要在頂部設(shè)置單獨(dú)的排煙通風(fēng)道[1]。 目前,國(guó)內(nèi)施工通常采取預(yù)制與現(xiàn)澆兩種方式進(jìn)行施工[2]。 由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工與盾構(gòu)掘進(jìn)交叉施工影響， 采用現(xiàn)澆方式會(huì)極大地影響隧道交通，考慮到本工程工期緊、任務(wù)重的特點(diǎn)，因此，杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道工程采取預(yù)制并利用改制后的叉車進(jìn)行排煙道板拼裝。

2 工程背景

杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道工程是連接地鐵1 號(hào)線與大江東區(qū)域的重要地鐵線路。 隧道全長(zhǎng)3.4 km，管片外徑11.3 m，內(nèi)徑10.3 m， 采用一臺(tái)外徑11.71 m 的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工。 本線為單洞雙線隧道，區(qū)間頂部布置煙道板，中間設(shè)置中隔墻，底部中間采用預(yù)制件箱涵與盾構(gòu)掘進(jìn)同步拼裝，箱涵兩側(cè)利用混凝土現(xiàn)澆回填。 杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道斷面圖如圖1 所示。

圖1 杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道斷面圖

隧道排煙道板采用工廠預(yù)制后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)吊裝下井進(jìn)行安裝，寬度1.2 m，長(zhǎng)度8.5 m，安裝高度5.2 m。

3 煙道板施工方案

拼裝煙道板前需將其余內(nèi)部結(jié)構(gòu)施作完成，具體內(nèi)容有：拼裝中間箱涵、箱涵兩側(cè)回填、排煙道板牛腿施工，煙道板拼裝完成后進(jìn)行中隔墻澆筑， 隧道貫通后進(jìn)行疏散平臺(tái)安裝及調(diào)平層澆筑。 詳見表1 和圖2。

表1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)容及施工順序表

圖2 煙道板拼裝工序流程圖

由于隧道采用同步施工，各個(gè)工序依次展開，隨著隧道距離的增加，材料運(yùn)輸逐漸成為制約施工進(jìn)度的最主要原因，當(dāng)隧道中隔墻施工后，由于施工設(shè)備存放的原因，車輛在相當(dāng)長(zhǎng)距離內(nèi)只能單向行駛，極大地影響材料的運(yùn)輸效率[3]。

3.1 排煙道板拼裝方式選型

常見的排煙道板方式主要由改造小型行車或改造叉車進(jìn)行拼裝，因隧道空間狹窄，盾構(gòu)用中繼泵安裝后占用隧道內(nèi)較大空間，且隧道頂部安裝有風(fēng)筒，導(dǎo)致自行式行車安裝過程中無法通過中繼泵區(qū)。 綜合考慮采用叉車改裝后進(jìn)行隧道排煙道板安裝， 僅需制作特定工裝進(jìn)行簡(jiǎn)易安裝即可完成煙道板拼裝功能轉(zhuǎn)換。 煙道板拼裝完成并對(duì)工裝進(jìn)行拆卸后可恢復(fù)叉車使用。 煙道板通過吊裝耳板外置掛鉤與叉車連接，當(dāng)懸臂提升時(shí)煙道板隨之提升， 當(dāng)煙道板提升高度距牛腿下邊界5～10 cm 后停止提升，特制叉車進(jìn)行旋轉(zhuǎn)將煙道板傾斜至一定角度， 使得煙道板在管片徑向的絕對(duì)長(zhǎng)度小于牛腿內(nèi)邊界寬度后，繼續(xù)提升懸臂，將煙道板提升至牛腿上邊界5 cm 左右時(shí)停止提升，扭轉(zhuǎn)叉車使煙道板與管片徑向平行，將煙道板搭接于兩側(cè)牛腿上并調(diào)整兩邊間距，最后完成拼裝。 叉車工裝示意如圖3、圖4 所示。

圖3 叉車工裝示意圖1

圖4 叉車工裝示意圖2

叉車額定起重量為12 t，起升高度為5.2 m，以杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道為例， 煙道板尺寸為1 200 mm×8 488 mm×250 mm，12 t 特質(zhì)叉車在隧道中進(jìn)行拼裝作業(yè)如圖5 所示；煙道板寬度介于牛腿外邊界與牛腿內(nèi)邊界之間， 叉車回轉(zhuǎn)半徑及煙道板回轉(zhuǎn)尺寸介于回填層寬度及管片內(nèi)徑之間[4]，滿足施工需要。 安裝特制工裝的12 t 叉車動(dòng)作靈活，拼裝效率高，將極大程度減少交叉作業(yè)，保證施工安全。 該叉車完全可以滿足隧道排煙道板的需要。

圖5 使用12 t 叉車施工示意圖

3.2 排煙道板拼裝工藝

3.2.1 拼裝前準(zhǔn)備

拼裝人員應(yīng)先進(jìn)行交底， 拼裝前檢查煙道板外觀質(zhì)量符合進(jìn)場(chǎng)拼裝要求， 拼裝前嚴(yán)格按照煙道板方向進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝。 在即將拼裝的區(qū)域利用激光水準(zhǔn)儀對(duì)隧道中心線校準(zhǔn)放線，放線后在已拼裝好的煙道板上確認(rèn)中線進(jìn)行標(biāo)記，拼裝過程中嚴(yán)格按照軸線進(jìn)行拼裝。

因隧道空間狹窄，將隧道泥漿管側(cè)固定為煙道板存放區(qū)，按隧道掘進(jìn)方向進(jìn)行存放，單排存放預(yù)留出隧道行車空間，存放不超過5 層，支點(diǎn)方木位于同一直線上與吊點(diǎn)同線，利用施工間隙吊裝存放，可節(jié)省煙道板卸車及拼裝時(shí)間。

3.2.2 煙道板拼裝

每次拼裝前將氯丁橡膠板按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)于牛腿兩側(cè)，并對(duì)隧道頂風(fēng)筒進(jìn)行保護(hù)。 煙道板隧道內(nèi)起重吊裝必須由專人操作，拼裝前將叉車駕駛至與煙道板垂直方向，利用吊環(huán)安裝于煙道板預(yù)留吊裝螺栓孔內(nèi)，開始起吊前，保持起吊后的煙道板距離地面高度400～500 mm 停勾穩(wěn)定2～3 min，確認(rèn)無誤后將煙道板起升至牛腿高度以上，再利用叉車轉(zhuǎn)向?qū)煹腊宕怪庇谒淼腊摧S線緩慢放置于牛腿上，已經(jīng)拼裝好的煙道板上專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)下方叉車司機(jī)進(jìn)行煙道板就位調(diào)整，調(diào)整好后再摘除吊環(huán)，叉車進(jìn)行下一塊拼裝。 工序流程圖如圖6 所示。

圖6 煙道板拼裝工序流程圖

3.2.3 煙道板拼裝控制要點(diǎn)

因煙道板預(yù)制件無楔形量， 必須由人為拼裝時(shí)控制間隙來調(diào)整才能吻合隧道曲線半徑， 曲線半徑經(jīng)計(jì)算得出調(diào)整量后進(jìn)行拼裝。 由于盾構(gòu)施工中管片的軸線與煙道板軸線一致，必須通過環(huán)縫與煙道板邊縫對(duì)齊來控制煙道板拼裝軸線的準(zhǔn)確性。以杭州地鐵8 號(hào)線過江隧道為例，因管片環(huán)寬2 m，煙道板寬度1.2 m，每5 塊煙道板的拼裝寬度與3 環(huán)管片的拼裝寬度相同。 因此，可以通過觀察每5 塊煙道板拼裝完成后邊縫是否與管片環(huán)縫保持平行， 若平行則認(rèn)為煙道板拼裝擬合隧道轉(zhuǎn)彎軸線，反之則需要繼續(xù)調(diào)整。

4 結(jié)語

相對(duì)于常規(guī)的隧道貫通后進(jìn)行煙道板施工， 利用煙道板叉車進(jìn)行預(yù)制件拼裝可以利用隧道有效空間與盾構(gòu)掘進(jìn)同步進(jìn)行施工， 對(duì)節(jié)約工期有利。 通過本工程的實(shí)際應(yīng)用效果來看，煙道板采用預(yù)制，保證了人員與隧道施工車輛的通行，滿足隧道結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求。

叉車通過改裝后極大程度上節(jié)約設(shè)備一次投入的成本，主要花費(fèi)為工裝加工費(fèi)用， 改裝后的叉車可在煙道板拼裝完成后，對(duì)工裝進(jìn)行拆卸，恢復(fù)叉車使用，且叉車在隧道內(nèi)轉(zhuǎn)彎作業(yè)靈活，不僅可以滿足煙道板拼裝，還可以完成其他材料吊裝工作，提高了設(shè)備利用率。

叉車拼裝煙道板具有很強(qiáng)的靈活性和機(jī)動(dòng)性， 但在施工過程中需要對(duì)施工工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格把控， 將預(yù)制件拼裝產(chǎn)生的誤差通過勤測(cè)、勤糾降到最低，保證施工效率和施工質(zhì)量同步提升。